本发明涉及焊接，具体涉及一种降低铝合金工件气孔率的焊接方法。
背景技术：
1、目前，半导体器件、集成电路芯片和平板显示器等制造业常采用铝合金真空腔焊接技术，并且对铝合金焊接的要求十分严格，要求降低焊接缺陷和气孔率。
2、焊接气孔指的是焊接熔池中的气体来不及逸出而停留在焊缝中形成的孔穴，铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因包括两个方面：一方面是因为液态铝中溶解大量的氢，而固态铝中几乎不溶解氢，因此当熔池温度快速冷却并凝固时，氢气来不及逸出，容易在焊缝中聚集形成气孔，其中氢的来源很多，例如保护气氛中的氢、铝板或焊丝表面吸附空气中的水分等；另一方面铝在空气中焊接时极易氧化，生成氧化铝，氧化铝具有熔点高、稳定性强以及不易去除等特点，当焊接时氧化铝膜的比重较大，不易浮出表面，导致焊缝凝固后内部产生气孔。
3、现有的铝合金焊接工艺中常采用交流反接的焊接方式，通过“阴极破碎”作用去除母材表面的氧化物，从而降低气孔产生的概率。但是，目前采用的交流焊接方式虽然能够一定程度上降低气孔率，但是不能保证完全没有气孔，因此需要对气孔进行补焊处理，补焊处理时又可能产生气孔，所以要求进行反复修补，最终导致加工后的外表面无法到达行业的外观验收要求。
4、因此，提供一种使铝合金焊接后焊缝平整，并且焊缝内部以及表面无气孔的焊接方法具有重要意义。
技术实现思路
1、针对以上问题，本发明的目的在于提供一种降低铝合金工件气孔率的焊接方法，与现有技术相比，本发明提供的焊接方法通过钨极氦弧直流焊以直流正接的方式进行焊接，能够获得比交流焊接更多的热量，降低焊缝的冷却速度，使熔池中的氢能够完全逸出，避免气孔的产生。
2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明提供一种降低铝合金工件气孔率的焊接方法，所述焊接方法包括：
4、(1)将待焊铝合金工件依次进行清洗、干燥和预热，得到预热后的工件；
5、(2)以步骤(1)得到的所述预热后的工件为正极，以焊枪为负极，进行钨极氦弧直流焊，得到焊接后的工件。
6、本发明提供的焊接方法通过钨极氦弧直流焊采用直流正接法对工件进行焊接，相比于现有交流焊接法而言，本发明提供的焊接方法通过高纯氦弧发热，发热量大且集中，电弧穿透力强，能够去除工件表面的氧化物膜，从而无需打磨去除工件表面的氧化物，避免工件受到二次污染；同时本发明提供的焊接方法对电极的加热趋势较小，使大部分热量被工件吸收，降低了焊缝的冷却速度，使熔池中的氢能够完全逸出，从而避免气孔产生。
7、优选地，步骤(1)所述清洗包括依次进行的脱脂清洗、酸洗和水洗。
8、本发明中，所述脱脂清洗采用的洗液含有脱脂剂，所述脱脂剂可以采用任何本领域内常用于合金工件表面脱脂的脱脂剂，例如可以是长沙艾森设备维护技术有限公司生产的型号为es-522syl的脱脂剂。
9、优选地，所述酸洗采用的酸液含有硝酸和氢氟酸。
10、优选地，所述酸液中硝酸的质量百分含量为15-25％，例如可以是15％、16％、18％、20％、22％、24％或25％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
11、优选地，所述酸液中氢氟酸的质量百分含量为2-4％，例如可以是2％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％或4％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
12、优选地，步骤(1)所述干燥的温度为70-90℃，例如可以是70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃或90℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
13、优选地，所述干燥的时间为1-3h，例如可以是1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h或3h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
14、本发明中，所述干燥后将工件进行真空包装，待进行预热时将包装开封并立即预热，避免工件表面产生氧化铝膜。
15、优选地，步骤(1)所述预热的温度为80-100℃，例如可以是80℃、82℃、84℃、86℃、88℃、90℃、92℃、94℃、96℃、98℃或100℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
16、优选地，所述预热的时间为10-20min，例如可以是10min、12min、14min、16min、18min或20min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
17、本发明中，所述预热前采用乙醇将焊丝、工件的坡口以及工件坡口两侧30-50mm的区域进行擦拭。
18、优选地，步骤(2)所述钨极氦弧直流焊在保护性气氛下进行。
19、优选地，所述保护性气氛包括氦气。
20、优选地，所述氦气的纯度≥99.99％，例如可以是99.99％、99.991％、99.992％或99.993％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
21、优选地，所述氦气的流量为12-16l/min，例如可以是12l/min、12.5l/min、13l/min、13.5l/min、14l/min、14.5l/min、15l/min、15.5l/min或16l/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
22、优选地，步骤(2)所述钨极氦弧直流焊采用的焊接电压为14-16v，例如可以是14v、14.2v、14.4v、14.6v、14.8v、15v、15.2v、15.5v、15.6v、15.8v或16v，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
23、本发明中，优选控制焊接电压在特定范围，能够保证良好的焊接强度的同时保证氢从熔池中逸出。
24、优选地，步骤(2)所述钨极氦弧直流焊采用的焊接电流为210-250a，例如可以是210a、212a、214a、216a、218a、220a、222a、225a、228a、230a、232a、235a、238a、240a、242a、245a、248a或250a，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
25、本发明中，优选控制焊接电流在特定范围，能够保证良好的焊接强度的同时保证氢从熔池中逸出。
26、优选地，步骤(2)所述钨极氦弧直流焊的焊接速度为20-24mm/min，例如可以是20mm/min、20.5mm/min、21mm/min、21.5mm/min、22mm/min、22.5mm/min、23mm/min、23.5mm/min或24mm/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
27、优选地，步骤(2)所述钨极氦弧直流焊采用的钨极包括镧钨电极。
28、本发明中，优选采用镧钨电极能够使电极更好地耐热，并且避免二次污染。
29、优选地，所述钨极的干深长度超出喷嘴2-5mm，例如可以是2mm、2.2mm、2.4mm、2.5mm、2.8mm、3mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm、4mm、4.2mm、4.5mm、4.8mm或5mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
30、优选地，所述钨极氦弧直流焊中焊丝与工件保持55-75°的倾斜角度，例如可以是55°、56°、58°、60°、62°、65°、68°、70°、72°或75°，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
31、本发明中，优选控制钨极氦弧直流焊中焊丝与工件之间的倾斜角度，能够保证焊道宽度和融合深度，从而进一步提升焊接效果。
32、本发明中，所述焊丝可以采用任何本领域内常用于对铝合金工件进行钨极氦弧直流焊的焊丝，例如可以是er4043铝硅焊丝，所述焊丝的填充位置保持在氦气保护区内。
33、作为本发明的优选技术方案，所述焊接方法包括以下步骤：
34、(1)将待焊工件进行脱脂清洗，然后采用含有硝酸和氢氟酸的酸液进行酸洗，所述酸液中硝酸的质量百分含量为15-25％，氢氟酸的质量百分含量为2-4％，之后进行水洗，然后在70-90℃下干燥1-3h，接着在80-100℃下预热10-20min，得到预热后的工件；
35、(2)以步骤(1)得到的所述预热后的工件为正极，以焊枪为负极，在流量为12-16l/min，纯度≥99.99％的氦气气氛下进行钨极氦弧直流焊，得到焊接后的工件；
36、所述钨极氦弧直流焊采用的钨极为镧钨电极，所述钨极的干深长度超出喷嘴2-5mm，所述钨极氦弧直流焊中焊丝与工件保持55-75°的倾斜角度，所述钨极氦弧直流焊的焊接电压为14-16v，焊接电流为210-250a，焊接速度为20-24mm/min。
37、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
38、本发明提供的焊接方法通过钨极氦弧直流焊采用直流正接法对工件母材进行焊接，相比于现有的交流焊接法，本发明能够使母材获得更多的热量，降低焊缝的冷却速度，使熔池中的氢能够完全逸出，避免气孔产生；还能够去除工件表面的氧化物膜，从而无需打磨去除工件表面的氧化物，避免工件受到二次污染。